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找到黑匣子了要多久能分析出来数据?为什么解码过程要这么复杂,耗费这么长时间? 第1页

  

user avatar   zhao-ytc 网友的相关建议: 
      

谢邀,上个回答主要科普了FDR的译码原理。这里参考一些文献,再补充一下语音记录器(CVR,目前找到的黑匣子就是这个)的解码过程,两者结合起来,可以知道找到黑匣子大概要多久分析出来数据。同样可以追更。

我按照从浅入深的顺序,逐步拆解语音记录器的解码。

基础通俗的讲解

基本介绍+一点历史

CVR就是驾驶舱录音机,主要目的是记录驾驶舱内的音频环境,用于事故原因调查。也有些CVR会融入客舱的音频辅助调查[1]。国际民航组织要求,固定翼飞机和直升机应配备驾驶舱录音机,录音时间至少为30分钟;最大起飞质量超过 5 700 公斤且在 2003 年 1 月 1 日之后首次颁发适航证的固定翼飞机应配备记录时间为 2 小时的 CVR。此次飞机失事(13时16分-14时22分)刚好一个多小时,完全在CVR的覆盖范围。

最早的 CVR 使用模拟有线录音,后来被模拟磁带取代。最新的 CVR 使用固态存储器和数字记录技术,使其更耐冲击、振动和潮湿。

有同学在上个回答问到,为什么不在CVR引入录像,网站资料显示,这种尝试受到了飞行员专业组织和工会的抵制,因此未能实行。

现在CVR的生存标准

按照TSO C123a标准[2],CVR应该耐受以下挑战:

  • 火(高强度) - 1100°C 火焰覆盖 100% 的记录仪,持续 30 分钟。
  • 火(低强度) - 260°C 烤箱测试 10 小时
  • 冲击 - 3,400 G/s 持续 6.5 毫秒
  • 静态粉碎 - 每个轴上 5,000 磅 5 分钟
  • 流体浸泡 - 浸泡在飞机流体(燃料、油等)中 24 小时
  • 水浸 - 在海水中浸泡 30 天
  • 抗穿透性 - 500 磅。从 10 英尺处跌落,接触点直径为 ¼ 英寸

目前获取的CVR黑匣子的生存状态判断

首先从央视新闻报道,“黑匣子数据存储芯片受损,通常按照记录器生产厂家的建议需将存储芯片返回记录器生产厂家进行芯片修复处理“。[3] 应当说,CVR至少收到了一定程度的损坏。

网上的一些资料显示,空难爆炸的温度大概在几千度,[4]最高达3000-4000度,应当超过了标准1100度,所以说有一定程度的损坏也可以理解。

CVR解码过程

CVR的解码过程其实非常简单[5](相比于FDR来讲更简单)。CVR的主要内容就是驾驶舱内所有麦克风的录音。驾驶舱内通常有 5 或 6 个麦克风,每个耳机上都有一个。麦克风记录的不仅是机长和副驾驶,也可能包括一名观察员和一些环境麦克风。

听飞行员说什么往往是比较容易的一个工作,但是除此之外,我们需要做的还有:

(1)听发动机的声音是否正常。

(2)听挡风玻璃上的空气撞击声音,是否正常。

(3)通过飞行员触摸按键和开关的声音,判断飞行员是否失能,做了怎样的操作。

(4)甚至可以通过不同麦克风之间声音到达的差别,判断声音大致来自哪个方向。

CVR解码细节

根据“CVR调查指导意见”[6],我们可以获得一些有意思的细节:

1、不仅要定性研究,还要结合定量分析的手段:

比如上图中,可以明确的看出,有机械干扰的CVR数据跟无干扰的数据,是明显不一样的。结合频谱分析的工具,能够更清晰地捕捉这种差别。如下图所示:

频谱分析的结果,可以看到有一个400HZ的干扰信号。

2、关于信号检测和复查,有以下几个方法:

(1)信号同步性,可以利用一些声音分析软件轻易实现:

如果同步过程中发现反常(可能对空难有直接影响),需要更精细地进行校准。

(2)信号完整性筛查,可能信号会受到很多种干扰,需要分别进行处理。

比如低振幅的信号(中间橙色框框中的),还有低质量的信号(右边红色框中的声音数据被宽带宽的噪声包围)。

(3)根据波形可以快速区分几种声音:

参考

  1. ^驾驶舱录音机概述 https://skybrary.aero/articles/cockpit-voice-recorder-cvr
  2. ^TSO标准 https://www.asap360unlimited.com/tso-parts/l-3-communications/tso-c123a/
  3. ^央视新闻报道 http://www.news.cn/2022-03/25/c_1128504054.htm
  4. ^爆炸温度 https://baike.baidu.com/item/%E7%88%86%E6%B8%A9/9699150
  5. ^CVR解码过程 https://www.quora.com/What-does-it-mean-to-decode-the-information-on-an-airplane-s-black-box
  6. ^CVR解码指导意见 https://www.bea.aero/fileadmin/user_upload/Guidance_on_CVR_recording_Inspection.pdf



  

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